PROJECTS CASE | 工程案例首頁    >     工程案例     >    部分案例    

寧德時代新能源科技股份有限公司湖西三期生產廢水處理站工程

1 污水處理工藝的選擇

污水處理工藝的選擇應綜合考慮基建投資、運行管理費用、出水水質要求、回用水水質要求、操作管理難易、占地面積的大小等多種因素。

生產廢水主要來自陰極廢水和陽極廢水;生產廢水中含有一些可回收利用的原料、懸浮物、有機物及氨氮,有機物濃度高,雖然無毒,但易于腐敗,排入水體要消耗大量的溶解氧,對水體環境造成嚴重危害。

生產廢水分為陰極廢水及陽極廢水,陰極廢水主要污染物質有鈷酸鋰、導電碳、PVDF鈷酸鋰、導電碳、PVDF 聚氟乙烯、CMC 羧甲基纖維素鈉、NMP 溶劑、鋁箔等,陽極廢水主要污染物質有石墨、導電碳、SBR 聚苯橡膠、去離子水溶劑、銅箔等?;趯幍聲r代新能源科技股份有限公司廢水特性,設計采用分類收集,分類預處理后再集中進行生化處理的思路,其處理的難點主要有以下幾點:

陰極廢水中含有重金屬鈷、鎳、錳,工程設計時需單獨考慮以上重金屬離子的去除。

②陰極廢水有機物濃度高,廢水可生化降解性差,且廢水中含有不易好氧生化降解的大分子有機物,屬高濃度難生化的有機廢水,預處理過程必須采取相應的強化處理措施,提高其可生化性。

③由于綜合廢水可生化降解性一般,需要謹慎選擇生物處理工藝,特別是厭氧處理工藝。

④由于廢水總氮含量較高,生物處理工藝在去除COD的過程中同時需要考慮氨氮及總氮的去除。

⑤由于陰極污泥中含有重金屬鈷、鎳、錳,陰極污泥脫水工藝需要單獨處理同時需要盡量考慮污泥的減量化問題。

2 鈷、鎳、錳離子的處理工藝選擇

由于本項目廢水的鈷、鎳、錳離子濃度低,但均是重金屬污染物,且可與OH-反應生成不溶于水的沉淀物,根據《重金屬污水化學法處理設計規范》CECS92:97中規定,以上重金屬廢水氫氧化物沉淀分離的最佳PH為9-12。根據以上化學特性,本設計針對陰極廢水采用氫氧化物化學沉淀分離的方法,該方法操作簡單,運行成本低。

現有ATL及CATL污水處理站重金屬污染物的去除均采用化學沉淀分離法進行處理。

依據現有環保部門及相關規范要求,含重金屬的陰極廢水必須在混凝沉淀達標后方可進行下一步工藝的處理。因此本工程設計在陰極沉淀池后設置中間水池用于暫時儲存陰極混凝沉淀出水,待重金屬監測合格后再進入下一步處理。若重金屬監測不合格則將中間水池內廢水排入事故池或陰極調節池再次處理。

3 陰極廢水的預處理工藝選擇

根據以往工程的運行經驗,陽極廢水經過混凝沉淀COD去除率高達60%,因此陽極廢水只需混凝沉淀即可滿足預處理要求。而陰極廢水經過混凝沉淀后效果不佳,且陰極廢水的COD更高,廢水成分更復雜,處理難度更大,因此陰極廢水設計采用芬頓氧化工藝。

芬頓氧化是指利用強氧化劑芬頓氧化廢水中的有機污染物,或直接將有機污染物氧化成為二氧化碳和水,或將大分子有機污染物氧化成小分子有機污染物,提高廢水的可生化性,便于后續生化處理。該工藝能較好的去除有機污染物,在降解COD的過程中,還能打斷有機分子中的雙鍵發色團,達到脫色的目的,同時有效地提高BOD/COD值,使之易與生化降解。這樣,芬頓氧化技術在高濃度、可生化性差的廢水中充當常規物化預處理和生化處理之間的橋梁的作用。

反應機理如下:

廢水、二價鐵離子Fe2+、H2O2和空氣的混合物在芬頓氧化裝置中進行反應,芬頓氧化裝置中能產生氧化能力極強的活性基團—·OH自由基,這些自由基能激發有機分子中的活潑氫生成R·自由基或羥基取代中間體,成為進一步氧化劑,使中間體開環裂解,大分子變成小分子,小分子進一步氧化成CO2H2O。從而達到降解廢水中有機污染物,提高廢水可生化性的目的。同時,空氣中的氧氣參與反應,產生更多的活性基團—·OH自由基,可大大提高氧化效率、降低氧化劑的用量,從而降低工程運行成本。

依據同類廢水的工程經驗,芬頓氧化工藝在處理陰極廢水上有以下特點:

a、陰極廢水通過芬頓氧化工藝處理后,COD的平均去除率可達35%以上,且B/C可提高到0.35以上,廢水的可生化性大大提高。

b、陰極廢水經芬頓處理后COD仍在6000mg/l以上,仍需繼續采用生化進一步處理。

c、芬頓氧化工藝具有處理工藝簡單、操作方便、反應時間短、處理效果好、經濟合理等優點。

4 綜合廢水的生化處理工藝選擇

本項目廢水有機物濃度高,陰極、陽極經預處理后混合廢水COD濃度經仍在4040mg/L左右,仍屬高濃度有機廢水。但經預處理后廢水的可生化性大大提高,可以采用生化處理工藝來進一步降解。目前針對高濃度有機廢水采用的生化處理工藝是以厭氧—好氧的處理工藝體系為主體,該方法處理工藝成熟,對污水中有機污染物去除率高,能耗低。

4.1好氧生物處理工藝的選擇

由于本項目出水水質必須達到《電池工業污染物排放標準》GB30484-2013)表2新建企業水污染物排放限值中間接排放標準要求,有必要采取厭氧+好氧生物處理工藝,由于出水氨氮要求必須小于30mg/l,總氮要求必須小于40mg/l,因此好氧處理工藝在去除COD的同時必須具有硝化及反硝化功能。目前,最適合于本工程的生物脫氮的成熟工藝為厭氧-缺氧-好氧(A2O)工藝。

A2O法又稱AAO法,是英文Anaerobic-Anoxic-Oxic第一個字母的簡稱(厭氧-缺氧-好氧法),是一種常用的污水處理工藝,可用于二級污水處理或三級污水處理,以及中水回用,具有良好的脫氮除磷效果。

首段厭氧池,流入原污水及同步進入的從二沉池回流的含磷污泥,本池主要功能為釋放磷,使污水中P的濃度升高,溶解性有機物被微生物細胞吸收而使污水中的BOD5濃度下降;另外,NH3-N因細胞的合成而被去除一部分,使污水中的NH3-N濃度下降,但NO3-N含量沒有變化。 

在缺氧池中,反硝化菌利用污水中的有機物作碳源,將回流混合液中帶入大量NO3-N和NO2-N還原為N2釋放至空氣,因此BOD5濃度下降,NO3-N濃度大幅度下降,而磷的變化很小。 

在好氧池中,有機物被微生物生化降解,而繼續下降;有機氮被氨化繼而被硝化,使NH3-N濃度顯著下降,但隨著硝化過程使NO3-N的濃度增加,P隨著聚磷菌的過量攝取,也以較快的速度下降。 

A2O工藝它可以同時完成有機物的去除、硝化脫氮、磷的過量攝取而被去除等功能,脫氮的前提是NO3-N應完全硝化,好氧池能完成這一功能,缺氧池則完成脫氮功能。厭氧池和好氧池聯合完成除磷功能。

A2O工藝的特點:

a、缺氧、好氧二種不同的環境條件和不同種類微生物菌群的有機配合,能同時具有去除有機物及脫氮的功能。

b、在同時脫氮去除有機物的工藝中,該工藝流程最為簡單,總的水力停留時間也少于同類其它工藝。

c、在缺氧-好氧交替運行下,絲狀菌不會大量繁殖,SVI一般小于100,不會發生污泥膨脹。

d、缺氧池只需輕緩攪拌,使之混合,而以不增加溶解氧為度。

4.2 MBR工藝

MBR工藝與傳統廢水生物處理工藝相比,具有出水水質好、設備占地面積小、活性污泥濃度高、剩余污泥產量低和便于自動控制等優點。該技術已經在污水回用和難降有機廢水處理領域嶄露頭角,并在實際工程中得到了成功的應用。

MBR與傳統工藝相比有以下明顯優勢:1) 能夠高效地進行固液分離,分離效果遠好于傳統的沉淀池,出水水質良好,出水懸浮物和濁度接近于零。2) 膜的高效截留作用,使微生物完全截留在反應器內,實現了反應器水力停留時間(HRT)和污泥齡(SRT)的完全分離,使得運行更加靈活穩定。3) 反應器內的微生物濃度高,耐沖擊負荷。4) 膜生物反應器有利于增殖緩慢的微生物的截留、生長和繁殖,使硝化效率得以提高。通過運行方式的改變也可以具有脫氮和除磷的功能。5) 污泥齡可隨意控制。膜分離使污水中的大分子難降解成分,在體積有限的生物反應器內有足夠的停留時間,大大的提高了難降解有機物的降解效果。反應器在高容積負荷、低污泥負荷、長泥齡的條件下運行,可以實現基本無剩余污泥的排放。6) 系統由可編程序控制器(PLC)控制,可以實現全程自動化控制。7) 占地面積小,工藝設備集中。

總的來說,MBR 的基本結構包括四個環節:進水系統、生物反應池、膜組件、自控系統。由于各個環節的多樣性,MBR 有著不同的分類。按膜組件和生物反應器的相對位置,MBR 又可以分為一體式膜生物反應器(也稱浸沒式)和分置式膜生物反應器二種。分置式膜生物反應器通過料液循環錯流運行,其特點是,操作管理容易,易于膜的清洗、更換及增設。但為了減少污染物在膜面的沉積,由循環泵提供的料液流速很高,為此動力消耗較高。一體式MBR,也稱浸沒式MBR組合最簡單,直接將膜組件置于生物反應器內通過真空泵或其他類型的泵抽吸,得到過濾液。為減少膜面污染,延長運行周期,一般泵的抽吸是間斷運行的。一體式MBR利用曝氣時氣液向上的減切力來實現膜面的錯流效果,也有采用在一體式膜組件附近進行葉輪攪拌和膜組件的旋轉來實現膜面錯流效應。與分置式相比,一體式的最大特點是運行能耗低。

按膜的類型分又分為平板MBR 與中空纖維MBR ,兩者相比,平板膜具有以下明顯優勢:

1)更好的抗污染性能

相比中空纖維膜生物反應器,平板膜生物反應器可以在更高的活性污泥濃度下保持高通量的穩定運行。在實際使用的過程中,盡管預處理設施中會有格柵,除毛機等設備,但好氧池中還難免進入一些諸如毛發之類的物體,這些絲狀物纏繞在膜絲上,當污泥濃度達到一定程度,就會出現泥坨,使越來越多的膜絲纏繞在一起,大大減少了中空纖維絲的有效膜面積,引起膜通量的急劇下降,而且此類問題也很難修復,通常只能更換。平板膜生物反應器的適用活性污泥濃度(MLSS)范圍在10000-15000mg/L,遠遠高于中空纖維膜生反應器(約6000mg/L 左右),平板膜的特殊結構,可以實現膜片之間間隙可控,便于氣液混流對膜面進行在線清洗,抗污染性能優越。此外,平板膜生物反應器可以通過調節組件底部的曝氣強度,通過氣水混合物在膜片表面的沖刷作用,很好的清除膜表面的附著物,即便是由于某種不可知因素在膜表面產生了淤積的情況,也可以將膜片取出,通過低壓水槍沖洗的方法去除,使得膜能長期有效的運行,而中空纖維則不可能通過這種方法清洗。

2)良好的機械穩定性、無斷絲現象

在實際使用過程中,中空纖維膜組件不可避免的會發生斷絲現象,其中包括兩種原因,一是由于紡絲過程中的缺陷導致的壁厚不均勻,當然這種情況比較少發生,且可以通過購買優質產品等手段進一步避免;二是紡絲材料疲勞引起的根部斷裂,我們知道由于曝氣的原因,中空纖維在工作狀態下始終會處于幅度較大的振動現象,長此以往會在其根部引起材料的疲勞,而由于這種材料疲勞所導致的斷絲一旦發生,往往是規模性的,而這對于膜生物反應器來說,傷害是致命的,使得出水水質變差。而平板膜的材料強度比中空纖維高出許多,根本不會出現類似的現象,能完全保證優質的出水水質。

3)清洗方法更加便捷,清洗周期更長。

平板膜生物反應器可通過控制組件底部的曝氣系統的曝氣量,對膜片進行有效的水力沖刷,在運行過程中就對膜表面的污染起到控制作用,而平板膜組件的化學清洗(在線清洗)也更加簡單,只需要把調配好的藥劑從抽吸口回灌入膜片中,浸泡一段時間即可,不像中空纖維膜組件,需頻繁地將膜組件取出進行反沖洗。同時,相對于中空纖維膜生物反應器,平板膜生物反應器的清洗周期更長,清洗周期可達3 個月以上,且如果工作壓力始終處于比較低的狀態,甚至可以不清洗。平板膜組件還可以通過物理清洗的方法使膜通量得到恢復,而這對于中空纖維膜幾乎是不可能的。

4)壽命長,運行費用低。

據不完全統計,現在市場上的中空纖維膜平均壽命為2 年左右,意味著2年就會有很大的膜更換率。而市場上平板膜的平均壽命都在5-7 年,不需頻繁的更換膜片,相對來說運行費用大大降低,且保證了良好的運行狀況。平板膜具有高強度的支撐體,膜損傷程度低,更換率低;同時平板膜可以實現單張更換,更換成本也相對降低。

5)膜片更換過程簡單

由于平板膜組件獨特的設計,使得在膜片損壞更換過程中,膜片可單張更換,無需更換支架。而中間纖維膜絲斷絲達到一定數量,整個組件就報廢,需更換整個膜組件,費用就將大大增加。

綜上所述,本工程設計采用陰極廢水、陽極廢水分別收集,經車間三級沉淀預處理后排入污水處理站,陰極廢水采用“芬頓氧化+混凝沉淀”預處理工藝,陰極廢水先進入芬頓工序,提高陰極廢水的可生化性及去除部分有機污染物,后控制陰極廢水pH至10左右,通過混凝沉淀將鈷、鎳、錳等重金屬離子去除,陰極廢水預處理后流至重金屬排放口在線檢測后流至陰極中間水池,經檢測重金屬達標泵送入預酸化調節池,重金未能達標,泵回陰極調節池。陽極廢水采用“混凝沉淀”工藝預處理后也流入預酸化調節池,廢水在預酸化調節池內匯集后采用 “A2O+MBR ”工藝處理后出水水質達到《電池工業污染物排放標準》(GB30484-2013)表2新建企業水污染物排放限值中間接排放標準要求。


【返回頂部】

色在线视频免费观看视频_男女夜夜摸夜夜扠视频_十八禁无遮拦免费视频